JP2009012087A - Method for assembling assembly - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アッセンブリの組立方法に関する。詳しくは、それぞれ挿通孔を有する複数の部品と、これら挿通孔に挿通されたアクスルと、を備えるアッセンブリの組立方法に関する。 The present invention relates to an assembly method. Specifically, the present invention relates to a method for assembling an assembly including a plurality of parts each having an insertion hole and an axle inserted through the insertion hole.
従来より、自動二輪車の前輪部分のアッセンブリは、一対のフロントフォーク、ステム、ホイール、ブレーキパネル、アクスルなどの部品で構成される。これらの部品のうち、フロントフォーク、ステム、ホイール、およびブレーキパネルには、挿通孔が形成されている。
この前輪部分のアッセンブリは、例えば、組付け装置を用いて、以下のような手順で組立てられる(特許文献1参照)。
すなわち、ホイールにブレーキパネルを取り付けておき、搬送ロボットにより、ステーション上に、一対のフロントフォークを平行に配置するとともに、このブレーキパネルを取り付けたホイールを、フロントフォークの間に配置する。次に、軸心合わせ載置機構により、フロントフォークの挿通孔と同軸上に、ホイールおよびブレーキパネルの挿通孔を位置させる。その後、部品組付け機構により、これら挿通孔にアクスルを挿通して締め付ける。
これにより、ホイールおよびブレーキパネルは、アクスルを回転軸として、フロントフォークに回転自在に取り付けられる。
The assembly of the front wheel portion is assembled in the following procedure using, for example, an assembling apparatus (see Patent Document 1).
That is, a brake panel is attached to the wheel, and a pair of front forks are arranged in parallel on the station by the transport robot, and the wheel to which the brake panel is attached is arranged between the front forks. Next, the wheel and brake panel insertion holes are positioned coaxially with the front fork insertion hole by the shaft centering mounting mechanism. Thereafter, the axle is inserted into these insertion holes and tightened by the component assembly mechanism.
Thereby, the wheel and the brake panel are rotatably attached to the front fork with the axle as a rotation shaft.
しかしながら、上述の組付け装置では、部品を搬送するロボット、部品の挿通孔の軸心を合わせる軸心合わせ載置機構、アクスルを挿通孔に挿通する部品組付け機構など、多くの設備が必要であり、設備コストが高くなるうえに、広いスペースが必要となる。 However, the above assembling apparatus requires a lot of equipment such as a robot that transports parts, an axis alignment mounting mechanism that aligns the axis of the part insertion hole, and a part assembly mechanism that inserts the axle through the insertion hole. In addition, the equipment cost is high and a large space is required.
本発明は、低コストかつ省スペースでアッセンブリを組み立てできるアッセンブリの組立て方法を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide an assembly method for assembling an assembly that can be assembled at low cost and space-saving.
本発明のアッセンブリの組立方法は、それぞれ挿通孔(後述の挿通孔411、421)を有する複数の部品(後述の部品41、42)と、前記挿通孔に挿通された軸部(後述のアクスル43)と、を備えるアッセンブリの組立方法であって、前記複数の部品の挿通孔にピン(後述のピン24、コレット31、駒32、加圧ピン35)を挿通して、当該複数の部品をアッセンブリ化し、当該アッセンブリ化した複数の部品を所定位置に位置決めする手順と、前記軸部を前記ピンと同軸上に配置する手順と、前記軸部を前記ピンに向かって前進させて、前記軸部の先端を前記ピンの先端に当接させる手順と、前記軸部と前記ピンとが当接した状態を維持しつつ、前記軸部をさらに前進させて、当該軸部を前記挿通孔に挿通する手順と、を備えることを特徴とする。
The assembly method of the present invention includes a plurality of parts (
この発明によれば、複数の部品を所定位置に位置決めし、軸部をピンと同軸上に配置した後、軸部をピンに向かって前進させて、軸部の先端をピンの先端に当接させ、軸部とピンとが当接した状態を維持しつつ、軸部をさらに前進させて、軸部を挿通孔に挿通した。
したがって、複数の部品をアッセンブリ化した状態で所定位置に位置決めして、軸部を移動させるだけで、軸部がピンと同一軸上を移動するので、軸部を円滑に部品の挿通孔に挿通でき、作業効率を向上できる。
また、簡易な構造となるので、組み立てコストを低減できるうえに、アッセンブリの組立装置の設置スペースを削減できる。
According to the present invention, after positioning a plurality of parts at predetermined positions and arranging the shaft portion coaxially with the pin, the shaft portion is advanced toward the pin, and the tip of the shaft portion is brought into contact with the tip of the pin. The shaft portion was further advanced while maintaining the state where the shaft portion and the pin were in contact with each other, and the shaft portion was inserted into the insertion hole.
Therefore, by simply positioning a plurality of parts at a predetermined position and moving the shaft part, the shaft part moves on the same axis as the pin, so that the shaft part can be smoothly inserted into the part insertion hole. , Work efficiency can be improved.
In addition, since the structure is simple, the assembly cost can be reduced and the installation space for the assembly apparatus can be reduced.
本発明によれば、複数の部品を所定位置に位置決めし、軸部をピンと同軸上に配置した後、軸部をピンに向かって移動して、軸部の先端をピンの先端に当接させ、軸部とピンとが当接した状態を維持しつつ、軸部をさらに移動して、軸部を挿通孔に挿通した。したがって、複数の部品をアッセンブリ化した状態で所定位置に位置決めして、軸部を移動させるだけで、軸部がピンと同一軸上を移動するので、軸部を円滑に部品の挿通孔に挿通でき、作業効率を向上できる。また、簡易な構造となるので、組み立てコストを低減できるうえに、アッセンブリの組立装置の設置スペースを削減できる。 According to the present invention, after positioning a plurality of parts at predetermined positions and arranging the shaft portion coaxially with the pin, the shaft portion is moved toward the pin, and the tip of the shaft portion is brought into contact with the tip of the pin. The shaft portion was further moved while the shaft portion and the pin were in contact with each other, and the shaft portion was inserted into the insertion hole. Therefore, by simply positioning a plurality of parts at a predetermined position and moving the shaft part, the shaft part moves on the same axis as the pin, so that the shaft part can be smoothly inserted into the part insertion hole. , Work efficiency can be improved. In addition, since the structure is simple, the assembly cost can be reduced and the installation space for the assembly apparatus can be reduced.
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
[第1実施形態]
図1は、本発明第1実施形態に係るアッセンブリの組立方法が適用された組立装置1の概略構成を示す図である。図2は、組立装置1の部分拡大斜視図である。
Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an assembling
組立装置1は、アッセンブリに軸部としてのアクスル43を挿通するものであり、テーブル10と、このテーブル10上にワークを搬送する搬送ロボット20と、このテーブル10内部に設けられワークにアクスルを挿入するアクスル昇降機構30と、これら搬送ロボット20およびアクスル昇降機構30を制御する制御装置2と、を備える。
The assembling
テーブル10には、ワークが載置されるラバー製の受け部材11が設けられている。
アクスル昇降機構30は、中心軸が略鉛直になるようにアクスル43を把持するチャック31と、このチャック31を昇降させる昇降機構32と、を備える。このアクスル昇降機構30によれば、アクスル43をチャック31に把持させて、昇降機構32を駆動することで、アクスル43を軸方向に沿って上昇させて、テーブル10の表面から突出させることができる。
The table 10 is provided with a
The
搬送ロボット20は、ハンド21と、このハンド21の姿勢および3次元空間上の位置を変化させるアーム22と、を備える。
The
図3は、ハンド21の側面図である。
ハンド21は、アーム22の先端に取り付けられた基部23と、ワークを把持するピン24と、基部23に設けられてピン24を進退可能に支持する支持機構25と、ワークを押圧する押圧部26と、基部23に設けられて押圧部26を進退させる進退機構27と、を備える。
FIG. 3 is a side view of the
The
ピン24は、長尺状のピン本体241と、このピン本体241の基端側に設けられてピン本体241よりも大きな外径の頭部242と、ピン本体241の先端側に設けられて拡張可能な2つの把持部243と、を備える。
The
支持機構25は、基部23に設けられてピン24のピン本体241が挿通される円筒状のピン保持部251と、基部23とピン24の頭部242との間に介装されたばね機構252と、を備える。
The
ピン保持部251は、ピン本体241が挿通されることにより、ピン24の軸方向が基部23の表面に対して略垂直な状態で、このピン24を進退可能に保持する。また、ピン24の頭部242がピン保持部251に係止することにより、ピン24の前進移動が規制される。
把持部243は、図示しないアクチュエータを駆動することにより、拡張可能となっている。
ばね機構252は、弦巻ばねであり、ピン24を後退する方向に付勢する。
When the pin
The
The
押圧部26には、ピン24のピン本体241が挿通される挿通孔261が形成される。これにより、ピン24の先端は、押圧部26から突出可能となっている。
進退機構27は、押圧部26を支持するロッド271と、このロッド271を進退させるアクチュエータ272と、を備える。
The
The advance /
次に、組立装置1による、2つの部品41、42からなるアッセンブリ40にアクスル43を挿通する動作について、図4〜図9を参照しながら説明する。
まず、ST1では、図4に示すように、アクスル昇降機構30のチャック31にアクスル43を把持させる。また、搬送ロボット20を制御して、部品41、42を重ねた状態でピン24により把持し、アッセンブリ化する。
Next, an operation of inserting the
First, in ST1, as shown in FIG. 4, the
すなわち、部品41には、挿通孔411が形成され、部品42には、挿通孔421が形成されている。部品42は、部品41上に積層され、部品42の挿通孔421は、部品41の挿通孔411と同軸上に位置している。
In other words, the
また、押圧部26は、部品42の上面に当接している。
ピン24は、押圧部26から突出して、部品41、42の挿通孔411、421に挿通されている。ピン24の把持部243は、拡張して、部品41、42の挿通孔411、421に係止されており、これにより、積層された部品41、42がピン24により把持されている。
Further, the
The
次に、ST2では、図5に示すように、進退機構27を駆動して押圧部26を前進させて、部品41、42を下方に移動する。すると、ピン24は、部品41、42に係止しているため、部品41、42の移動に伴い、ばね機構252の付勢力に抵抗して前進する。
このようにして部品41、42を移動させて、この部品41、42を受け部材11上に載置して、下段の部品41を所定位置に位置決めするとともに、押圧部26により部品41、42を受け部材11に押し付けて、部品41、42の位置を固定する。これにより、アクスル43を、部品41、42の挿通孔411、421と同軸上に位置させる。
その後、アクスル43をピン24に向かって前進させる。つまり、アクスル43を上昇させる。すると、アクスル43の先端は、部品41、42の挿通孔411、421に挿入され、ピン24の先端に当接する。
Next, in ST2, as shown in FIG. 5, the advancing /
In this way, the
Thereafter, the
ST3では、図6に示すように、ピン24による部品41、42の把持を解除する。すると、ピン24は、ばね機構252の復元力により上昇する。
同時に、アクスル43とピン24との当接を維持するように、アクスル43を上昇させる。つまり、ばね機構252の復元力によるピン24の上昇速度に応じて、アクスル昇降機構30によりアクスル43の上昇速度を調整し、アクスル43をピン24と同じ速度で上昇させる。
In ST3, as shown in FIG. 6, the gripping of the
At the same time, the
ST4では、図7に示すように、ピン24が元の位置に戻り、ばね機構252の復元力がゼロになって、ピン24の上昇が停止する。そのため、アクスル43の上昇も停止する。この状態では、ピン24の先端は、押圧部26の挿通孔261の内部に位置している。また、アクスル43は、部品41、42の挿通孔411、421に挿通されている。
In ST4, as shown in FIG. 7, the
ST5では、図8に示すように、ハンド21を上昇させて、ピン24を部品41、42から離脱させる。
ST6では、図9に示すように、押圧部26を後退させて基部23に当接させ、ピン24を押圧部26から再び突出させる。
その後、図示しない締め付け部材でアクスル43を締め付ける。
In ST5, as shown in FIG. 8, the
In ST6, as shown in FIG. 9, the
Thereafter, the
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)複数の部品41、42をアッセンブリ化した状態で所定位置に位置決めして、アクスル43を移動させるだけで、アクスル43がピン24と同一軸上を移動するので、アクスル43を円滑に部品41、42の挿通孔411、421に挿通でき、作業効率を向上できる。
また、簡易な構造となるので、組み立てコストを低減できるうえに、アッセンブリ40の組立装置1の設置スペースを削減できる。
According to this embodiment, there are the following effects.
(1) Since the plurality of
Moreover, since it becomes a simple structure, an assembly cost can be reduced and the installation space of the
[第2実施形態]
図10は、本発明第2実施形態に係るアッセンブリの組立方法が適用された組立装置1のハンド21Aの概略構成を示す側面図である。図11は、ハンド21Aの断面図である。
本実施形態では、ハンド21Aの構造およびテーブル10Aの構造が、第1実施形態と異なる。
[Second Embodiment]
FIG. 10 is a side view showing a schematic configuration of the
In the present embodiment, the structure of the
すなわち、テーブル10Aには、受け部材11に加えて、ワークが載置されるとともに、この載置されたワークの側面に当接して位置決めする受け部材12が設けられている(図15参照)。
In other words, in addition to the receiving
また、ハンド21Aは、一列に配置された2つの円筒状のピンとしてのコレット31と、これらコレット31同士の間に配置された円筒状のピンとしての駒32と、これらコレット31および駒32を両端側から挟んで加圧する加圧装置33と、を備える。
また、ハンド21とアーム22との間には、ハンド21に作用する外力を検出する力覚センサ221が設けられている。
The
A
2つのコレット31は、中心軸が同軸になるように配置され、駒32は、コレット31同士の間に、中心軸がコレット31と同軸になるように配置される。つまり、コレット31と駒32とは、一直線上に交互に配置される。
The two
図12は、ハンド21Aの一部の分解斜視図である。
コレット31には、一端縁付近から他端縁に至るスリット311と、他端縁付近から一端縁に至るスリット312と、が交互に形成されている。
FIG. 12 is an exploded perspective view of a part of the
In the
駒32の外径は、中央部では、コレット31の内径よりも大きく、中央部から両端部に向かうに従って小さくなり、両端部では、コレット31の内径よりも小さくなっている。よって、駒32の両端部はコレット31の内径よりも小さいので、駒32の両端側は、コレット31内部に入り込んだ状態となっている。
The outer diameter of the
図10および図11に戻って、加圧装置33は、上述のアーム22に支持されて貫通孔341が形成された把持フランジ34と、貫通孔341に挿通されコレット31および駒32に挿通されるピンとしての加圧ピン35と、把持フランジ34に設けられ加圧ピン35を進退させるアクチュエータ36と、を備える。
Referring back to FIGS. 10 and 11, the pressurizing
把持フランジ34は、平板状のプレート342と、このプレート342の中央に一体に形成された第1加圧部343と、を備える。この第1加圧部343は、駒32を半分にした形状である。すなわち、この第1加圧部343の外径は、プレート側ではコレット31の内径よりも大きく、先端部に向かうに従って小さくなり、先端部では、コレット31の内径よりも小さくなっている。
上述の貫通孔341は、プレート342および第1加圧部343を貫通して形成されている。
The gripping
The above-described through
加圧ピン35の先端には、駒32と同一形状の第2加圧部351が一体に形成されている。
アクチュエータ36は、加圧ピン35を進退させるものであり、上述の制御盤3により制御される。
A
The
この加圧装置33によれば、加圧ピン35を後退させて、第1加圧部343および第2加圧部351により、コレット31および駒32を両端側から挟んで加圧する。
According to the pressurizing
次に、ハンド21Aの動作について説明する。
アクチュエータ36を動作させない場合、駒32の両端側がコレット31内部に入り込んでいるが、コレット31は、加圧されないため拡張しない。
Next, the operation of the
When the
次に、アクチュエータ36を動作させて、加圧ピン35を加圧力Fで後退させる。すると、第1加圧部343および第2加圧部351は、コレット31および駒32を加圧力Fで加圧する。この加圧力Fは、各コレット31および各駒32を介して伝達し、全てのコレット31および駒32に対して均等に作用する。
例えば、先端に位置するコレット31について説明すると、コレット31の両側に位置する駒32および第2加圧部351が、それぞれ、コレット31内部に向かって前進し、互いに接近する。すると、駒32および第2加圧部351の中央部の外径は、コレット31の内径よりも大きいので、図13に示すように、駒32および第2加圧部351の外周面はコレット31の内壁面を矢印A方向に押圧する。その結果、コレット31が弾性変形し、図14に示すように、コレットの外径は矢印B方向に拡張される。
Next, the
For example, the
その後、加圧装置33による加圧を解除すると、今度は、コレット31の弾性変形の復元力により、コレット31の内壁面により駒32および第2加圧部351が押圧されて、駒32および第2加圧部351がコレット31の外部に向かって後退するとともに、コレット31の外径が収縮して元に外径に戻る。
After that, when the pressurization by the pressurizing
組立装置1のハンド21Aによる、アッセンブリ40にアクスル43を挿通する動作について、図15〜図18を参照しながら説明する。
まず、ST1では、図15に示すように、アクスル昇降機構30のチャック31にアクスル43を把持させる。また、搬送ロボット20を制御して、部品41、42を重ねた状態でコレット31により把持し、アッセンブリ化する。
The operation of inserting the
First, in ST1, as shown in FIG. 15, the
すなわち、部品41には、挿通孔411が形成され、部品42には、挿通孔421が形成されている。部品42は、部品41上に積層され、部品42の挿通孔421は、部品41の挿通孔411と同軸上に位置している。
In other words, the
コレット31は、部品41、42の挿通孔411、421に挿通されて、拡張して部品41、42の挿通孔411、421に係止されている。これにより、積層された部品41、42がハンド21Aに把持されている。
The
次に、ST2では、図16に示すように、ハンド21Aを制御して、部品41、42を下方に移動する。
このようにして部品41、42を移動させて、この部品41、42を受け部材11、12上に着座させ、部品41、42を所定位置に位置決めする。これにより、アクスル43を、部品41、42の挿通孔411、421と同軸上に位置させる。
具体的には、部品41、42が受け部材11、12に着座すると、これら受け部材11、12の反力がハンド21Aに加わるので、この反力を力覚センサ221で検出することで、部品41、42が受け部材11上に載置されたことを検知する。
Next, in ST2, as shown in FIG. 16, the
In this way, the
Specifically, when the
その後、アクスル43を加圧ピン35の第2加圧部351に向かって前進させる。つまり、アクスル43を上昇させる。すると、アクスル43の先端は、部品41、42の挿通孔411、421に挿入され、第2加圧部351の先端に当接する。
Thereafter, the
ST3では、図17に示すように、ハンド21Aによる部品41、42の把持を解除し、ハンド21Aを上昇させるとともに、アクスル昇降機構30によりアクスル43を上昇させる。
具体的には、力覚センサ221でアクスル43の押圧力を検出し、この検出した押圧力が所定範囲内となるように、ハンド21Aの上昇速度を調整する。このようにして、アクスル43とハンド21Aとの当接を維持するように、ハンド21Aを上昇させる。
In ST3, as shown in FIG. 17, the gripping of the
Specifically, the pressing force of the
ST4では、図18に示すように、ハンド21Aをさらに上昇させて、ハンド21Aを部品41、42から離脱させる。その後、図示しない締め付け部材でアクスル43を締め付ける。
In ST4, as shown in FIG. 18, the
本実施形態によれば、上述の(1)と同様の効果がある。 According to the present embodiment, there is an effect similar to the above (1).
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態では、アクスル43を部品41、42の挿通孔411、421に挿通した後、締め付け部材で締め付けたが、この締め付けを、同一ステーション上において、人手で行ってもよいし、ロボットで行ってもよい。また、別のステーション上にアッセンブリ40を搬送し、この別のステーション上において、人手で行ってもよいし、ロボットで行ってもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, etc. within a scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, in the present embodiment, the
また、前記第1実施形態では、ハンド21の高さを保持した状態で、ばね機構252の復元力または支持機構25Aによりピン24を上昇させたが、これに限らない。すなわち、ハンド21を上昇させることでピン24を上昇させてもよい。
In the first embodiment, the
24 ピン
31 コレット(ピン)
32 駒(ピン)
35 加圧ピン(ピン)
40 アッセンブリ
41 部品
42 部品
43 アクスル(軸部)
411 挿通孔
421 挿通孔
24
32 pieces (pin)
35 Pressure pin
40
411
Claims (1)
前記複数の部品の挿通孔にピンを挿通して、当該複数の部品をアッセンブリ化し、当該アッセンブリ化した複数の部品を所定位置に位置決めする手順と、
前記軸部を前記ピンと同軸上に配置する手順と、
前記軸部を前記ピンに向かって前進させて、前記軸部の先端を前記ピンの先端に当接させる手順と、
前記軸部と前記ピンとが当接した状態を維持しつつ、前記軸部をさらに前進させて、当該軸部を前記挿通孔に挿通する手順と、を備えることを特徴とするアッセンブリの組立方法。 A method for assembling an assembly comprising a plurality of parts each having an insertion hole, and a shaft portion inserted through the insertion hole,
Inserting a pin through the insertion holes of the plurality of parts, assembling the plurality of parts, and positioning the plurality of assembled parts at predetermined positions;
A procedure for arranging the shaft portion coaxially with the pin;
A step of advancing the shaft portion toward the pin and bringing the tip of the shaft into contact with the tip of the pin;
A method of assembling the assembly, comprising: a step of further advancing the shaft portion while inserting the shaft portion into the insertion hole while maintaining the state where the shaft portion and the pin are in contact with each other.
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